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1 104 广东农业科学 2014 年第 13 期苦瓜对肿瘤细胞的抑制作用及其活性成分研究进展 1, 汤琴袁邓媛元袁张雁袁张瑞芬袁魏振承袁张名位渊 1. 华中农业大学食品科技学院袁湖北武汉曰 2. 广东省农科院蚕业与农产品加工研究所袁广东广州冤摘要院苦瓜是药食两用的特色蔬菜袁具有抗肿瘤尧降血糖尧降血脂尧抗氧化尧抗病毒尧抑菌等多种生物活性遥综述了苦瓜不同组织部位溶剂提取物对消化尧呼吸等生理系统中主要肿瘤细胞的抑制活性袁归纳其抗肿瘤作用的主要机制袁包括抑制肿瘤细胞生长增殖尧诱导肿瘤细胞凋亡尧抗肿瘤细胞转移尧破坏肿瘤细胞能量平衡袁耐药逆转作用等曰梳理了目前从苦瓜中分离鉴定的具有抑制肿瘤细胞活性的主要化学物质袁包括三萜类化合物尧苦瓜素尧核糖体失活蛋白渊 RIPs 冤尧亚麻酸尧核糖核酸酶和血凝集素等曰此外袁总结了过量食用苦瓜存在的安全风险及相应的改进修饰手段袁提出了今后研究苦瓜抗肿瘤作用需要关注的主要问题遥关键词院苦瓜曰活性成分曰抗肿瘤中图分类号院 S642.5 曰 R961 文献标识码院 A 文章编号院 X 渊 2014 冤 Research progress on the active composition and mechanism for anti-tumor effects of Momordica charantia L. TANG Qin 1,2,DENG Yuan-yuan 2,ZHANG Yan 2,ZHANG Rui-fen 2,WEI Zhen-cheng 2,ZHANG Ming-wei 2 (1. Food Science and Technology College, Huazhong Agricultural University, Wuhan , China; 2. Sericulture and Agro-food Processing ResearchInstitute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou , China) Abstract: Momordicacharantia L. as amedicinal and edible plant, has many pharmacological activities such as antitumor, hypoglycemic, antihyperlipidemics, antioxidation, antibacterial and so on. This paper reviews the anti-tumor effects of different solvent extracts from M. charantia on the digestive, respiratong and other other physiologieal systems. The main mechamism of the anti -tumor effeets is inducing apoptosis, preventing cell metastasis, affecting energy homeostasis, reversing effect of multidrug resistance, etc. Additionally, we sum up the main chemical substances of anti-tumor including triterpenoids, ribosome inactivating proteins (RIPs), linolenic acid, ribonucleaseand hemagglutinin etc. Meanwhile, the paper also summarizes the security risks of excessive consumption of M. charantia and the corresponding modification, methods, and put the main problems of M. charantia anti-tumor effects which are needed to pay attention in the future. Key words: Momordicacharantia L.; active substances; anti-tumor effects 据国际癌症研究机构渊 IARC 冤 2012 年报告袁受人口增长和生活方式等因素的影响袁 2030 年全球癌症病人数量预计将增加至 2200 万袁比 2008 年增长 75% 以上袁其中 90% 发生在最贫困国家袁富裕国家癌症病例中一般是乳腺癌尧肺癌尧肠癌以及前列腺癌袁中等发达国收稿日期院基金项目院国家野十二五冶科技支撑计划项目渊 2012BAD33B10 袁 2012BAD31B03 冤曰国家重点基础研究发展计划项目渊 2012CB 冤曰国家星火计划项目渊 2013GA 冤曰广东基金重点项目渊冤作者简介院汤琴渊冤袁女袁在读硕士生袁院 01allytang. 01@163.com 通讯作者院张名位渊冤袁男袁博士袁研究员袁院 [1] 家中食道癌尧肝癌尧胃癌比较常见遥我国肿瘤登记中心发布的 2012 中国肿瘤登记年报显示袁我国每年新发癌症病例约 312 万袁因癌症死亡超过 200 万袁这意味着每分钟有 6 个人被确诊为癌症遥研究指出袁 1/3 的癌症是可以预防的袁通过使用天然或合成产物袁并通过合理的膳食袁可以降低恶性肿瘤的发生风险遥目前已有报道的具有抗癌作用的天然活性物质包括谷物尧蔬菜尧水果尧 [2] 真菌尧茶尧咖啡尧香料以及部分传统中药材提取物遥苦瓜渊 Momordica charantia L. 冤属葫芦科苦瓜属植物袁别名凉瓜尧赖葡萄尧锦荔枝袁主要分布于印度尧中国尧东非尧中美洲和南美洲等地区遥长期以来袁它在中国尧印度和斯里兰卡等国传统医学中一直被用于治疗多种疾病袁是药食两用蔬菜袁在我国的传统使用中袁苦瓜的果实尧种子尧藤尧叶用作肠道疾病尧降血糖尧抗癌以及其他病毒感

2 105 染袁印度和斯里兰卡等国把苦瓜作为营养食物尧降血糖 [3] 药物尧催吐药物和泻药等遥现代医学研究证明袁苦瓜具有抗肿瘤尧降血糖尧降血脂尧抗氧化尧抗病毒尧抗菌尧免疫 [4] 调节等作用遥目前从苦瓜中分离到的主要活性成分包括三萜尧甾类尧多糖尧蛋白质尧多肽尧类固醇以及生物碱 [5] 等遥本文综述了苦瓜对不同肿瘤细胞的抑制活性袁并归纳了其主要作用机理和活性物质基础袁旨在为苦瓜的精深加工利用提供理论依据遥 1 苦瓜提取物对肿瘤细胞的抑制活性大量的体内外研究表明袁苦瓜果肉尧籽尧茎尧叶经水尧乙醇尧甲醇尧乙酸乙酯等不同溶剂提取物对淋巴白血病细胞尧淋巴瘤细胞尧绒毛膜上皮癌细胞尧黑色素瘤细胞尧乳腺癌细胞尧皮肤肿瘤细胞尧前列腺癌细胞尧舌头和喉鳞状癌细胞尧人膀胱癌及霍奇金病等均有一定抑 [6] 制作用遥苦瓜不同部位的不同溶剂提取物对各肿瘤细胞的抑制作用各有差异袁下面将详细进行总结遥 1.1 苦瓜汁和苦瓜水提物对肿瘤细胞的抑制作用苦瓜汁是新鲜苦瓜的果实袁含有苦瓜的有效成分 [7] 多袁且不会因为加工工艺收到损伤遥 Ray 等研究结果表明袁苦瓜汁作用于人乳腺癌细胞 MCF-7 和 MDA- MB-231 细胞 48 h 后袁两种细胞死亡率均达到 80% 以 [8] 上遥 Kaur 等通过体内外试验证实苦瓜汁对人胰腺癌细胞也有一定的抑制作用遥 2%~5% 的苦瓜汁作用于 BxPC-3 尧 AsPC-1 尧 MiaPaCa-2 尧 Capan-2 等 4 种不同的胰腺癌细胞后袁 4 种肿瘤细胞的存活率呈剂量依赖性下降袁并且随着作用时间的增加袁细胞死亡率增加遥体内试验结果表明袁苦瓜汁能抑制 MiaPaCa-2 细胞在小鼠体内的转移袁且无毒副作用袁表明苦瓜汁对不同的肿瘤细胞均有一定的抑制作用遥此外袁苦瓜水提物是通过热水反复浸提得到袁再通过冷冻干燥保存袁其对不同的肿 [9] 瘤细胞也有一定作用遥 Chipps 等发现袁苦瓜籽水提物对人胚肾细胞 293T 渊 HEK293T 冤和人结肠瘤细胞 116 渊 HCT1116 冤也有明显抑制作用遥 1.2 苦瓜醇提物对肿瘤细胞的抑制作用苦瓜叶以及果肉的甲醇提取物对不同的肿瘤细胞也有一定的抑制作用遥 Hsu 等用苦瓜叶的甲醇提取物分别作用于鼻咽喉癌细胞 Hone-1 尧胃癌细胞 AGS 尧结肠癌细胞 HCT-116 尧肺癌细胞 CL h 后袁其半致死浓度 IC 50 分别为 0.35 尧 0.3 尧 0.3 和 0.25 mg/ml [10-12] 遥 [12] Anant 等将苦瓜果肉和苦瓜叶的甲醇提取物分别作用于结肠癌细胞 HT-29 和 SW480 袁结果发现苦瓜果肉甲醇提取物 IC 50 分别为 57 滋 g/ml 和 87 滋 g/ml 袁苦瓜叶甲醇提取物 IC 50 分别为 105 滋 g/ml 和 108 滋 g/ml 袁表明苦瓜果肉比苦瓜叶的甲醇提取物具有更好的抑制活性袁且二者对人体正常结肠细胞无毒性作用遥 Pitchakarn [13] 等通过体内外试验验证苦瓜叶的乙醇提取物能够延缓前列腺癌细胞的转移遥由此可见袁苦瓜不同部位的甲醇提取物对肿瘤细胞的抑制作用有比较大的差异遥 1.3 苦瓜乙酸乙酯提取物对肿瘤细胞的抑制作用 [14] Chao 等通过研究苦瓜不同组成部分的乙酸乙酯提取物对肝癌细胞 H4IIEC3 的抑制作用袁结果发现苦瓜中含有过氧化物酶体增殖物渊 PPAR 冤激活受体袁并能上调乙酰辅酶 A 氧化酶的基因表达来抑制肝癌细胞增殖袁其中苦瓜全果乙酸乙酯提取物对 PPAR 激活受体的作用为苦瓜果肉和苦瓜种子的乙酸乙酯提取物的两倍以上袁但是苦瓜果肉和苦瓜种子并无明显差异遥 2 苦瓜抑制肿瘤细胞的作用机理迄今为止袁苦瓜抗肿瘤作用机理仍无定论袁已有研究发现其主要在抑制肿瘤细胞增殖尧诱导肿瘤细胞凋亡尧破坏细胞能量代谢尧对抗肿瘤细胞转移并干预细胞内的信号转导尧增强相关抑癌基因活性等方面发挥作用遥 2.1 抑制肿瘤细胞增殖 [15] Grossmann 等研究发现袁苦瓜籽中的琢 - 桐酸能抑制人乳腺癌细胞 MDA-ER 琢 7 和 MDA-MB-231 渊 MDAwt 冤的增殖袁并诱导 70%~90% 的细胞凋亡遥此外袁从苦瓜籽中分离得到的 RIPs 对淋巴癌细胞和白血病细胞 [16] 的增殖也均有较强的抑制作用遥 2.2 诱导肿瘤细胞凋亡细胞凋亡的机理最早由 Kerr 提出袁根据细胞形态学特征提出细胞凋亡是由基因控制的细胞自主有序的 [17] 死亡遥随着现代医学研究的进一步发展袁人们对细胞凋亡的机理有了深入认识袁细胞凋亡涉及到细胞形态的变化尧凋亡小体的形成等遥细胞凋亡的分子机理有两种袁一是通过细胞膜上的死亡受体激活半胱氨酸蛋白酶 Caspase 袁二是通过胞质内的线粒体途径释放细胞凋亡因子激活 Caspase [18] 遥通过死亡受体激活 caspase 通路诱导细胞凋亡有学者从苦瓜种子中分离得到苦瓜核糖核酸酶袁通过研究其对乳腺癌细胞 MCF-7 和人肝癌细胞 HepG2 的抑制作用袁发现苦瓜核糖核酸酶能够激活 MCF-7 细胞中的 caspase-8 尧 caspase-9 尧 caspase-7 通路袁增加凋亡因子 Bak 和聚腺苷酸二磷酸核糖转移酶渊 PARP 冤裂解片段的表达袁使得细胞核碎裂尧染色质凝聚以及 DNA 片 [19] 段化袁最终导致细胞早期 / 晚期凋亡遥苦瓜核糖核酸酶对 HepG2 的作用则表现为激活 caspase8 和 caspase9 通路袁下调抗凋亡蛋白 Bcl-2 和前凋亡蛋白 Bak 的表达袁同时增加 caspase3 尧 PARP 和 TUNEL 阳性细胞的表 [20] 达袁最终诱导细胞凋亡遥此外袁从苦瓜中分离得到的蛋白 MAP30 还能通过激活 caspase8 和 caspase9 通路诱

3 106 导人肝癌细胞 HepG2 死亡袁同时 MAP30 作用于接种了肝癌 HepG2 细胞的小鼠袁也能明显延长小鼠寿命并能减少癌细胞的体积遥线粒体依赖途径和相关细胞因子的表达苦瓜的溶剂提取物和从苦瓜中分离的成分均有报道能通过 [11] 影响线粒体的通路诱导细胞凋亡遥 Li 等评价了苦瓜果实甲醇提取物渊 MCME 冤对 4 种人肿瘤细胞株渊 Hone- 1 鼻咽喉癌细胞尧 AGS 胃癌细胞尧 HCT-116 结肠癌细胞尧 CL1-0 肺癌细胞冤的抑制作用袁结果表明 MCME 能激活 caspase3 的基因表达袁提高下游 DFF45 和 PARP 的裂解片段的表达袁进而导致 DNA 片段化和核固缩诱导细胞凋亡曰此外袁研究还发现线粒体通路与凋亡蛋白 [21-23] Bcl-2 家族有关袁 MCME 能使凋亡蛋白 Bax 表达增 [24] 加尧 Bcl-2 的表达下降遥 Fang 等用苦瓜种子血凝集素作用于鼻咽癌细胞袁结果发现血凝集素能够造成线粒体损伤袁并能诱导诱导细胞色素 c 从线粒体中进入到细胞液袁最终导致 DNA 片段化袁诱导细胞凋亡遥 2.3 抗肿瘤细胞转移肿瘤细胞的转移能引起其他组织部位的病变袁也会影响进一步治疗袁导致肿瘤症状恶化袁因此寻找能抗肿瘤细胞转移的药物研究很有必要遥通过大量体内外实验袁指出苦瓜的提取物能通有效的抑制肿瘤细胞的转 [10] 移遥 2012 年袁 Hsu 等首次将苦瓜叶甲醇提取物渊 MCLM 冤分别作用于具有不同迁移和侵染能力的人肺癌细胞 [13] CL1-0 和 CL1-5 袁获得显著的抑制效果遥 Pitchakarn 等评价了苦瓜叶乙醇提取物对小鼠前列腺肿瘤细胞 PLS10 的体内外抑制作用袁发现其能够通过降低人基质金属蛋白酶 -2 渊 MMP-2 冤尧人基质金属蛋白酶 -9 渊 MMP-9 冤和尿激酶型纤溶酶原激活剂渊 u-pa 冤等的分泌减少体外前列腺细胞的转移和入侵曰体内实验中袁 1% 的苦瓜叶提取物能显著降低前列腺肿瘤转移至肺部的面积遥 2.4 破坏能量代谢平衡能量是细胞生长繁殖的基础袁 AMPK 是细胞能量代谢的感受器袁肿瘤细胞内部能量代谢一般比较混乱袁同时也会导致 AMPK 的活性改变袁从而引起下游信号通路的改变遥有研究认为激活肿瘤细胞的 AMPK 能进一步破坏肿瘤细胞的代谢平衡袁从而导致细胞凋亡遥 [12] Anant 等发现苦瓜果实甲醇提取物渊 MCME 冤能通过降低细胞内 ATP 水平袁激活 AMPK 袁破坏结肠癌干细胞和祖细胞内的能量平衡袁导致肿瘤细胞自噬遥此外袁 MCME 能抑制细胞增殖和集落的形成袁其机理主要通过影响细胞 S 周期并诱导 LC3B 抗体裂解袁但由于其对 caspase-3 和 caspase-7 没有影响袁证明细胞是自体吞 [8-10] 噬而非凋亡遥 Kaur 等发现新鲜的苦瓜果汁能激活细胞 AMPK 袁导致人胰腺癌细胞凋亡遥另有学者认为袁苦瓜乙酸乙酯提取物能够激活 PPAR 并上调乙酰辅酶 A 渊 Con A 冤和相关蛋白基因表达袁通过干扰能量传递从而 [14] 达到抑制肿瘤活性遥 2.5 耐药逆转作用 [25] Limtrakul 等研究了苦瓜叶尧果实和藤提取物对耐药型人宫颈癌细胞 KB-V1 和药物敏感型野生 KB- 3-1 细胞的影响袁结果发现苦瓜叶提取物能通过调节糖蛋白水平袁减少细胞内 [3H]- 长春花碱向细胞外排放袁并呈现一定的剂量依赖性袁表明苦瓜叶提取物对人宫颈癌细胞有一定的耐药逆转作用遥 2.6 其他作用 [26] Brennan 等将苦瓜果汁作用于肾上腺皮质癌细胞系渊 H295R 和 Y1 冤袁发现其可以增强细胞肿瘤抗原 p53 尧细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 1A 渊 P21 冤尧环状 AMP- 依赖性转录因子 -3 的表达水平袁抑制细胞周期蛋白 D1 尧 D2 尧 D3 袁以及促分裂素原活化蛋白激酶渊 MAPK 冤激酶的表达袁从而诱导细胞凋亡遥同时袁也可以通过调节类固醇激素尧胰岛素样生长因子 1 型受体 RAC-a 丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶信号来抑制肾上腺皮 [27] [28] 质肿瘤细胞增殖遥 Ng 等尧 Battelli 等从苦瓜中提取琢 - 苦瓜素袁将其作用于单核巨噬细胞 P388 尧巨噬细胞 J774 尧绒膜癌 JAR 尧肉瘤细胞 S180 等袁发现琢 - 苦瓜素能抑制肿瘤细胞胸腺嘧啶核苷尧亮氨酸尧尿嘧啶核苷的合成袁从而抑制肿瘤细胞的生长和增殖遥 3 苦瓜抑制肿瘤细胞的主要活性成分 3.1 三萜类化合物苦瓜三萜类化合物主要存在苦瓜果实和种子中袁包括葫芦烷型四环三萜和齐墩果酸几乌苏烷型五环三萜袁是目前研究其分离和药理作用较多的成分袁种类繁 [29] 多遥 Wang 等从苦瓜果肉中分离鉴定了两种新的葫芦烷三萜类皂苷 charantagenins D 和 charantagenins E 以及其他 8 种已知的化合物袁其中 charantagenins D 可以抑制肺癌细胞 A549 袁胶质母细胞瘤细胞 U87 和肝癌细胞 Hep3B 活性袁 IC 50 值分别为 1.07 尧 1.08 和滋 mol/ [30] L 遥 Zhang 等从苦瓜叶的甲醇提取物中分离的甲醇提取物中分离出了 6 种新的葫芦烷型三萜化合物和 11 种已知的葫芦烷型三萜化合物遥其中化合物渊 23E 冤 -3 茁, 25-dihydroxy-7 茁 -methoxycucurbita-5,23-dien-19-al 尧 karavilagenin D 尧 25-O-methylkaravilagenin D 尧渊 23E 冤 - 3 茁,7 茁 -dihydroxy-25-methoxycucurbita-5,23-dien-19- al 能够有效的抑制爱泼斯坦病毒早期免疫抗原渊 EBV- EA 冤引起的化学性癌变袁体内试验发现化合物渊 23E 冤 - 3 茁,25-dihydroxy-7 茁 -methoxycucurbita-5,23-dien-19- al 能明显的抑制黑色素瘤细胞增殖袁喂养 20 周的小 [31] 鼠袁致癌率仅 7% 遥 Hsiao 等从苦瓜的乙醇提取物中分

4 107 离出的 15 种葫芦烷三萜化合物袁包括 4 种新的物质袁其中多种化合物能抑制人乳腺癌细胞 MCF-7 袁结肠癌细胞 WiDr 袁喉癌细胞 HEp-2 袁髓母细胞瘤的增殖作用遥 3.2 蛋白质类 [32] MAP30 MAP30 是由 Lee-Huang 等从苦瓜种子中分离纯化得到的 I 型渊单链冤核糖体失活蛋白袁相对分子量 30 kda 遥 MAP30 对多种癌细胞如淋巴白血病细胞尧淋巴瘤袁绒毛膜上皮癌细胞袁黑色素瘤细胞袁乳腺癌细胞袁皮肤癌细胞袁前列腺癌细胞袁鳞状细胞癌细胞以 [28 袁 33-35] [36] 及膀胱人类癌等均有一定的抑制作用遥 Fang 等尧 [37] Kohno 等为评估 MAP30 活性和安全性袁将其分别作用于单独培养的人肝癌细胞 HepG2 和接种 HepG2 细胞的小鼠袁结果发现 MAP30 能明显抑制体外 HepG2 细胞增殖袁并有效控制小鼠体内肿瘤体积和重量的增加袁且无任何副作用遥苦瓜素苦瓜素是从苦瓜种子中提取出的糖蛋白遥有研究发现袁琢 - 苦瓜素能抑制肿瘤细胞内相关蛋白质的合成袁对人胎盘绒毛膜癌细胞和黑色素癌细胞有 [38] 抑制作用袁但对肝癌细胞无明显影响遥苦瓜素具有较强 [39] 的抗癌活性袁但对机体免疫功能有抑制作用遥 Bian 等尧 [40] Kobori 等评价了聚乙二醇醇化的苦瓜素渊琢 -MMC- PEG 袁聚乙二醇和琢苦瓜素的摩尔比为 5 颐 1 袁对 15 种肿瘤细胞的抑制活性袁发现其仍具有至少 50% 的细胞毒性遥小鼠急性毒性实验结果表明琢 -MMC-PEG 对小鼠的致死率比琢 -MMC 低 36% 遥茁 - 苦瓜素能通过抑制进入喉舌磷状上皮癌细胞的 [3H] 亮氨酸尧 [3H] 尿苷和 [3H] [41] 胸苷袁从而抑制肿瘤细胞相关蛋白质的合成和表达遥苦瓜种子凝集素凝集素是可逆结合特异单糖或寡糖的蛋白质遥苦瓜种子中提取出的凝集素能抑制正常血细胞和白血病淋巴细胞的 DNA 和蛋白质合 [34] [24] 成遥 Fang 等研究发现苦瓜凝集素对两种鼻咽癌细胞渊 NPC 冤 CNE-1 和 CNE-2 均有抑制作用袁 IC 50 分别为 6.9 滋 mol/l 和 7.4 滋 mol/l 袁但对正常的鼻咽细胞 NP 69 无细胞毒性遥苦瓜核糖核酸酶苦瓜核糖核酸酶能导致乳腺癌细胞 MCF-7 细胞核损伤袁如核碎裂尧染色质浓缩尧 DNA 片段化等最终导致细胞凋亡遥体内外实验发现袁苦瓜核糖核酸酶同样能抑制 HepG2 肝癌细胞增殖并诱导 [19-20] 细胞凋亡遥 3.3 亚麻酸苦瓜籽油是比较独特的油脂袁富含至少 60% 的 c9 尧 [35] t11 尧 t13- 共轭亚麻酸渊琢 - 桐酸冤遥研究表明琢 - 桐酸具有 [37,41] 明显抑制化学诱导的结肠癌和胰腺癌小鼠发病率遥 [42] Yasui 等将琢 - 桐酸作用于肠癌细胞 HT-29 尧 DLD-1 和 Caco-2 袁发现其均能明显激活 PPAR 酌并诱导细胞凋 [40] 亡遥 Kobori 等将 160 滋 mol/l 琢 - 桐酸作用于肝癌细胞株 HL60 袁 6h 后肝癌细胞出现明显凋亡遥 Michael 等用 40 滋 mol/l 的琢 - 桐酸作用乳腺癌细胞 MDA-MB-231 和 MDA-ER 琢 748h 袁两者凋亡率分别达到 82% 和 89% 遥 4 展望苦瓜作为传统药食两用植物袁已被广泛认可和使用遥但也有研究表明过量食用苦瓜存在一定的安全风 [43-45] [46] [47] 险遥 Leung 等尧 Raman 等综述了服用苦瓜汁后可能引发的毒副作用袁包括儿童大量服用苦瓜茶一段时间后会出现低血糖昏迷和抽搐曰人在长期食用苦瓜后会有葡萄糖 -6- 磷酸脱氢酶缺乏症和蚕豆病的风险曰苦瓜籽和苦瓜皮中的有毒凝集素可能抑制肠道内蛋白质的合成袁并且该作用可能与苦瓜种子中分离出的蚕豆 [48] 嘧啶葡萄苷有关遥 Nadkami 等测定了人食用半升苦瓜浓缩汁后血压尧血糖尧肝肾功能等相关指标袁发现苦瓜汁能造成急性胃溃疡和肠道出血袁并推测其致病物质可能是生物碱尧凝集素或 charantin 遥在最大程度发挥苦瓜活性作用的同时袁避免其存在的食用风险是未来苦瓜精深加工的发展方向遥通过提取分离制备活性物质袁并经过有效的物理 / 化学修饰改性发挥其最佳生理活性是解决上述问题的有效途径 [39] 之一遥 Bian 等将从苦瓜种子中分离出的 MAP30 通过聚乙二醇包埋形成复合物袁发现其抗肿瘤特性没有消 [49] 失袁而且能改善其致免疫能力遥 Zhang 等将合成 MAP30 的基因在大肠杆菌 E. coli 中进行表达后 MAP30 表现出对肿瘤细胞更强的毒性遥随着天然产物化学与医学的交叉发展袁许多植物提取物已被证实具有良好的抗肿瘤活性袁并且由于这些物质同时还具备低毒或无毒的优点袁因而备受关注遥目前袁研究的植物来源的药物或提取物大多针对某一类肿瘤细胞袁药物作用的靶点以及信号通路仍需要进一步明确遥因此袁围绕苦瓜活性物质的分离鉴定袁在细胞尧组织和生物整体水平上探讨其抑制肿瘤细胞等生物活性袁以及明确其活性物质的量效构效关系并揭示相关的分子机制袁仍然是今后苦瓜生物活性评价研究的重点方向遥本文通过综述苦瓜抗肿瘤的作用机理及相关的物质基础袁期望能为苦瓜的精深加工提供参考遥参考文献院 [1] Bray F, Jemal A, Grey N, et al. Global cancer transitions according to the Human Development Index ( ): a population-based study [J]. The Lancet Oncology, 2012, 13 (8): [2] Kim JS, Kang OJ, Gweon OC. Comparison of phenolic acids and flavonoids in black garlic at different thermal processing steps[j].journaloffunctionalfoods,2012,5(1):80-86.

5 108 [3] Senanayake G V, Fukuda N, Nshizono S, et al. Mechanisms underlying decreased hepatic triacylglycerol and cholesterol by dietary bitter melon extract in the rat [J]. Lipids, 2012, 47(5): [4] Basch E, Gabardi S, Ulbricht C. Bitter melon (Momordica charantia): a review of efficacy and safety [J]. American Journal of Health System Pharmacy, 2003,60(4): [5] Scartezzini P, Speroni E. Review on some plants of Indian traditional medicine with antioxidant activity [J]. Journal of Ethnopharmacology, 2000,71(1): [6] Grover J, Yadav S. Pharmacological actions and potential uses of Momordica charantia: a review [J]. Journal of Ethnopharmacology, 2004,93(1): [7] Ray R B, Raychoudhuri A, Steele R, et al. Bitter melon (Momordica charantia) extract inhibits breast cancer cell proliferation by modulating cell cycle regulatory genes and promotes apoptosis[j]. Cancer Research, 2010,70(5): [8] Kaur M, Deep G, Jain A K, et al. Bitter melon juice activates cellular energy sensor AMP -activated protein kinase causing apoptotic death of human pancreatic carcinoma cells [J]. Carcinogenesis, 2013, 34(7): [9] Chipps E S, Jayini R, Ando S, et al. Cytotoxicity analysis of active components in bitter melon (Momordica charantia) seed extracts using human embryonic kidney and colon tumor cells[j]. Natural Product Communications, 2012, 7(9): [10] Hsu H Y, Lin J H, Li C J, et al. Antimigratory effects of the methanol extract from Momordica charantia on Human Lung Adenocarcinoma CL1 Cells [J]. Evidence -Based Complementary and Alternative Medicine, 2012,doi: / 2012/ [11] Li C J, Tsang S F, Tsai C H, et al. Momordica charantia extract induces apoptosis in human cancer cells through caspase-and mitochondria-dependent pathways[j]. Evidence- Based Complementary and Alternative Medicine, 2012, 7(9): [12] Anant S. Methanolic extracts of bitter melon inhibit colon cancer stem cells by affecting energy homeostasis and autophagy [J]. Evidence -Based Complementary and Alternative Medicine, 2013,20(10): [13] Pitchakarn P, Ogawa K, Suzuki S, et al. Momordica charantia leaf extract suppresses rat prostate cancer progression in vitro and in vivo[j]. Cancer Science, 2010, 101(10): [14] Chao C Y. Bitter gourd (Momordica charantia) extract activates peroxisome proliferator -activated receptors and upregulates the expression of the acyl CoA oxidase gene in H4IIEC3 hepatoma cells [J]. Journal of Biomedical Science, 2003, 10(6): [15] Grossmann M E, Mizuno N K, Dammen M L, et al. Eleostearic acid inhibits breast cancer proliferation by means of an oxidation-dependent mechanism [J]. Cancer Prevention Research, 2009, 2(10): [16] Terenzi A, Bolognesi A, Pasqualucci L, et al. Anti CD30 (BER-H2) immunotoxins containing the type-1 ribosomeinactivating proteins momordin and PAP -S (pokeweed antiviral protein from seeds) display powerful antitumour activity against CD30+ tumour cells in vitro and in SCID mice [J]. British Journal of Haematology,1996,92(4): [17] Kerr J F, Wyllie A H, Currie A R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide -ranging implications in tissue kinetics[j]. British Journal of Cancer, 1972,26(4):239. [18] Neuzil J, Wang X F, Dong L F, et al. Molecular mechanism of 耶 mitocan 爷 -induced apoptosis in cancer cells epitomizes the multiple roles of reactive oxygen species and Bcl-2 family proteins [J]. FEBS Letters, 2006, 580(22): [19] Fang EF, Zhang C ZY, Fong WP, et al. RNase MC2: a new Momordica charantia ribonuclease that induces apoptosis in breast cancer cells associated with activation of MAPKs and induction of caspase pathways[j]. Apoptosis, 2012, 17(4): [20] Fang E F, Zhang C Z Y, Zhang L, et al. In vitro and in vivo anticarcinogenic effects of RNase MC2, a ribonuclease isolated from dietary bitter gourd, toward human liver cancer cells[j]. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2012, 44(8): [21] Chipuk J E, Moldoveanu T, Llambi F, et al. The BCL-2 family reunion [J]. Molecular Cell, 2010, 37(3): [22] Dalby K, Tekedereli I, Lopez-Berestein G, et al. Targeting the pro-death and pro-survival functions of autophagy as novel therapeutic strategies in cancer [J]. Autophagy, 2010, 6(3): [23] Mathew R, Karantza -Wadsworth V, White E. Role of autophagy in cancer [J]. Nature Reviews Cancer, 2007, 7 (12): [24] Fang E F, Zhang C Z Y, Ng T B, et al. Momordica charantia lectin, a type II ribosome inactivating protein, exhibits antitumor activity toward human nasopharyngeal carcinoma cells in vitro and in vivo [J]. Cancer Prevention Research, 2012, 5(1): [25] Limtrakul P, Khantamat O, Pintha K. Inhibition of P- glycoprotein activity and reversal of cancer multidrug resistance by Momordica charantia extract [J]. Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 2004, 54(6): [26] Brennan V C, Wang C M, Yang W H. Bitter melon (Momordica charantia) extract suppresses adrenocortical cancer cell proliferation through modulation of the apoptotic pathway, steroidogenesis, and insulin-like growth factor type 1 receptor/rac- 琢 serine/threonine-protein kinase signaling [J]. Journal of Medicinal Food, 2012, 15(4):

6 109 [27] Ng T, Liu W, Sze S, et al. Action of 琢 -momorcharin, a ribosome inactivating protein, on cultured tumor cell lines [J]. General Pharmacology: The Vascular System, 1994, 25 (1): [28] Battelli M G, Polito L, Bolognesi A, et al. Toxicity of ribosome-inactivating proteins-containing immunotoxins to a human bladder carcinoma cell line [J]. International Journal of Cancer, 1996, 65(4): [29] Wang X, Sun W, Cao J, et al. Structures of new triterpenoids and cytotoxicity activities of the isolated major compounds from the fruit of Momordica charantia L. [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, 60(15): [30] Zhang J, Huang Y, Kikuchi T, et al. Cucurbitane triterpenoids from the leaves of Momordica charantia, and their cancer chemopreventive effects and cytotoxicities [J]. Chemistry & Biodiversity, 2012, 9(2): [31] Hsiao P C, Liaw C C, Hwang S Y, et al. Antiproliferative and hypoglycemic cucurbitane -type glycosides from the fruits of Momordica charantia[j]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61(12): [32] Lee-Huang S, Huang P, Sun Y, et al. Inhibition of MDA- MB -231 human breast tumor xenografts and HER2 expression by anti-tumor agents GAP31 and MAP30 [J]. Anticancer Research, 1999, 20(2A): [33] Sun Y, Huang P L, Li J J, et al. Anti-HIV agent MAP30 modulates the expression profile of viral and cellular genes for proliferation and apoptosis in AIDS-related lymphoma cells infected with Kaposi's sarcoma -associated virus [J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2001, 287(4): [34] Licastro F, Franceschi C, Barbieri L, et al. Toxicity of Momordica charantia lectin and inhibitor for human normal and leukaemic lymphocytes [J]. Virchows Archiv B, 1980, 33(1): [35] Suzuki R, Arato S, Noguchi R, et al. Occurrence of conjugated linolenic acid in flesh and seed of bitter gourd [J]. Journal of Oleo Science, 2001, 50(9): [36] Fang E F, Zhang C Z Y, Wong J H, et al. The MAP30 protein from bitter gourd (Momordica charantia) seeds promotes apoptosis in liver cancer cells in vitro and in vivo[j]. Cancer Letters, 2012, 324(1): [37] Kohno H, Yasui Y, Suzuki R, et al. Dietary seed oil rich in conjugated linolenic acid from bitter melon inhibits azoxymethane -induced rat colon carcinogenesis through elevation of colonic PPAR 酌 expression and alteration of lipid composition [J]. International Journal of Cancer, 2004, 110(6): [38] Chan W, Ng T B, Yeung H. 茁 -momorcharin, a plant glycoprotein, inhibits synthesis of macromolecules in embryos, splenocytes and tumor cells [J]. International Journal of Biochemistry, 1992, 24(7): [39] Bian X, Shen F, Chen Y, et al. PEGylation of alphamomorcharin: synthesis and characterization of novel antitumor conjugates with therapeutic potential[j]. Biotechnology Letters, 2010, 32(7): [40] Kobori M, Ohnishi-Kameyama M, Akimoto Y, et al. 琢 - Eleostearic acid and its dihydroxy derivative are major apoptosis-inducing components of bitter gourd[j]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56 (22): [41] Yasui Y, Hosokawa M, Sahara T, et al. Bitter gourd seed fatty acid rich in 9 c, 11 t, 13 t-conjugated linolenic acid induces apoptosis and up-regulates the GADD45, p53 and PPAR 酌 in human colon cancer Caco-2 cells[j]. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids, 2005,73 (2): [42] Yasui Y, Hosokawa M, Kohno H, et al. Troglitazone and 9cis, 11trans, 13trans-conjugated linolenic acid: comparison of their antiproliferative and apoptosis-inducing effects on different colon cancer cell lines[j]. Chemotherapy, 2006, 52 (5): [43] Baldwa V, Bhandari C, Pangaria A, et al. Clinical trial in patients with diabetes mellitus of an insulin-like compound obtained from plant source [J]. Upsala Journal of Medical Sciences,1977, 82(1): [44] Srivastava Y, Venkatakrishna-Bhatt H, Verma Y, et al. Antidiabetic and adaptogenic properties of Momordica charantia extract: an experimental and clinical evaluation [J]. Phytotherapy Research, 1993, 7(4): [45] Welihinda J, Karunanayake E, Sheriff M, et al. Effect of Momordica charantia on the glucose tolerance in maturity onset diabetes[j]. Journal of Ethnopharmacology,1986, 17(3): [46] Leung L, Birtwhistle R, Kotecha J, et al. Anti-diabetic and hypoglycaemic effects of Momordica charantia (bitter melon): a mini review [J]. Br J Nutr, 2009, 102(12): [47] Raman A, Lau C. Anti -diabetic properties and phytochemistry of Momordicacharantia L.(Cucurbitaceae) [J]. Phytomedicine, 1996, 2(4): [48] Nadkarni N, D 爷 cruz S, Sachdev A. Hematemesis due to bitter melon (Momordica charantia) extract-induced gastric ulcerations [J]. Indian Journal of Gastroenterology, 2010, 29 (1): [49] Zhang L, Ding Q, Zhan J. Expression of recombinant ribosome inactivating protein MAP30 in E. coli and its biological activity[j]. Journal of Zhejiang University (Medical sciences), 2010, 39(3): 264. 渊责任编辑张辉玲冤

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中国农学通报 2013,29(04):39-43 Chinese Agricultural Science Bulletin 中药荆芥最新研究进展 1,2 1,2 赵立子, 魏建和 ( 1 北京协和医学院药用植物研究所, 北京 100193; 2 中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室, 北京

农业科学 （1-76）.FIT)

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